课题3制取氧气.doc

课题3 制取氧气教学目标：知识与技能：1、了解实验室中制取氧气的主要方法和原理，初步了解物质制备到方法；2、练习有关实验操作，如检查装置的气密性等；3、认识分解反应，催化剂及催化作用。过程与方法：通过学生动手实验进行科学探究，在活动过程中对获取的信息进行加工处理，从中培养学生的观察能力。情感、态度与价值观：1、通过亲自动手做实验，让学生体验实验成功的喜悦，激发学习兴趣。2、通过实验，增强学生的探究欲。教学重点： 氧气的制法及其实验操作教学难点： 对催化剂、催化作用概念的理解教学用品： H2O2溶液、KClO3、KMnO4 MnO2、试管、酒精灯、铁架台、导气管、橡皮管、集气瓶、水槽、火柴、棉花、木炭、细铁丝等课时安排： 1课时教学设计： 引入新课：前面我们学习了氧气的性质和用途，了解到氧气是一种化学性质比较活泼的气体，是一种常用的氧化剂，它能支持多种物质发生氧化反应，支持物质的燃烧并放出热量，氧气在工农业生产和科学研究方面还有许多用途：氧气可用来供病人呼吸、登山、潜水；还用于气焊、气割，还用于火箭的发射等等。氧气有这么多重要的用途，那么纯净的氧气又是怎样制取的呢？讲授新课：本节课我们就来学习有关氧气制法的知识：板书： 课题3制取氧气一、 过氧化氢溶液制取氧气的反应原理：实验： 演示实验2-5学生活动： 观察、讨论、归纳：板书： 实验编号现象原因（1）木条不复燃没有放出氧气（或很少）（2）木条复燃常温下，H2O2溶液遇MnO2能较快产生氧气 1、过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气(H2O2 MnO2 H2O + O2）2、H2O2在常温下能缓慢分解生成水和氧气，在有MnO2存在时能很快放出氧气提问： 实验2中的MnO2能否再次使用？实验：向其中再次加入H2O2溶液，观察：现象：带火星的木条复燃讲解：以上实验可重复多次，好像MnO2 永远用不完一样，如果在实验前用精密的天平称量MnO2 的质量，实验后把MnO2过滤出来，洗净、干燥、再称量，你会发现它的质量并没有发生变化，其化学性质也没有改变。 归纳：1、象这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂（又叫触媒）。2、催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。强调： 1、催化剂的本质：（一变二不变）；2、催化剂的物理性质在反应前后可能改变，如“形态”；3、“改变”既指反应速率的加快，也包括减慢；4、催化剂不能改变生成物的量，及能量变化的多少；5、催化剂上针对具体的反应而言的，离开反应讲催化剂上无意义的。提问：MnO2 是催化剂这种说法对吗？强调：MnO2 是过氧化氢分解这一反应的催化剂。（其他物质如硫酸铜溶液对过氧化氢的分解也具有摧化作用）板书：二、加热KClO3制取氧气的反应原理置疑：在实验室还能用其他物质发生化学反应产生氧气吗？实验：把少量KClO3和MnO2（3/1）混合均匀装入试管中，用带导管的塞子塞紧试管1、加热，用排水法收集一集气瓶氧气；2、用带火星的木条伸入瓶中检验观察： 实验现象：1、 有气泡从管口冒出；2、 木条复燃 （原因：KClO3在MnO2催化下加热分解产生氧气）提示： 1、氧气能使带火星的木条复燃； 2、 二氧化锰（MnO2）氯酸钾 氯化钾 + 氧气加热小结： 实验室制取氧气的反应原理： 1、 H2O2 MnO2 H2O+ O2二氧化锰2、氯酸钾 氯化钾 + 氧气加热讨论： 上述两个制氧气的反应与化合反应有何不同？学生活动：（讨论、交流、归纳：）由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应 特点：“一变多” ABA+B板书： 三、实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的操作步骤：实验：演示实验2-7 加热氯酸钾与二氧化锰的混合物，制取并收集氧气。（边操作、边讲解，边讨论）讲解：本实验装置有几处连接口，若装置漏气将影响气体的收集，故要先检查装置的气密性。讨论：如何检查该装置的气密性？如何处理和装入固体试剂？操作：取氯酸钾、二氧化锰约3:1，混合均匀，放人试管底部。讨论：如何固定试管？试管口为什么要略向下倾斜？操作：根据酒精灯的高度，调节铁夹的位置。固定好试管，并将导管插入水槽中，将盛满水的集气瓶倒立于水槽中。讨论： 伸人试管内的导管为什么不宜过长？药品为什么要平铺于试管底部？集气瓶口留有气泡说明什么？应如何操作？如何给试管中的固体加热？操作：预热后，将酒精灯火焰固定在试管内混合物靠管口的部分。讲解：酒精灯随反应的进行和需要氧气量的多少向试管底的方向移动，这样做既可防止固体混合物随气流冲向试管口，又便于控制氧气放出的速度和量。讨论：当开始气泡冒出时，能否收集？为什么？何时开始收集？讲解：刚开始冒出的气泡是试管中的空气，不能收集，待气泡连续、均匀地冒出时才开始收集。或用带火星的木条在试管口检验逸出的气体，确定空气已经排尽时，再开始收集。讨论：如何判断氧气已经集满，集满一瓶氧气后应如何操作?操作：当气泡开始从瓶口逸出时，取出导气管，盖好玻璃片，将盛满氧气的集气瓶正立于台面上，用同样方法再收集1-2瓶氧气。讨论：实验完毕后，将导管从水中取出，还是先移走酒精灯?操作：先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，停止实验。板书小结：制取氧气的操作步骤：1、连接装置并检查装置的气密性；2、装药品；3、加热；4、收集气体；5、将导气管移出水槽；6、停止加热（熄灭酒精灯） 实验： 1、木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳）碳 氧气 二氧化碳 C O2 CO23、 铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热铁 氧气 四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 思考：在铁丝燃烧的实验中，瓶内须事先放入少量的水或沙子，为什么？ 学生活动：讨论、交流讲解：实验室除了以二氧化锰为催化剂加热氧酸钾制取氧气外，还可加热高锰酸钾制取氧演示加热高锰酸钾制取氧气。（出示高锰酸钾样品）学生活动：观察高锰酸钾的色、态。展示：药品KMnO4提问：药品KMnO4什么颜色的？加热它时能否产生氧气呢？实验并归纳： 1、KMnO4 是暗紫色晶体，加热时能产生使带火星的木条复燃的气体氧气，同时还生成K2MnO4和 MnO2加热2、文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰 + 氧气 KMn04 K2Mn04 MnO2 O2 教师活动：试管口塞一团棉花的作用：防止高锰酸钾粉末随生成的氧气飘入导管堵塞导管。讲解： 通常，在工业、医疗等方面需要大量的氧气，靠实验室制法制取氧气是不行的。下面我们来看看氧气的工业制法。板书： 四、氧气的工业制法物理变化学生活动： 学生阅读课本第41页内容，讨论工业上制取氧气的原理。板书： 根据液氧与液氮的沸点不同，采用分离液态空气法。 压缩 蒸发 氮 气（沸点-196）空气液态空气 降温 液态氧（沸点-183）课时小结： 本节主要学习了实验室制取和收集氧气的操作，并在此基础上了解了催化剂和催化作用，以及氧气的工业制法，归纳出了分解反应与化合反应的区别。其中排水法适用于那些不(不易)溶于水的气体的收集。加热固体试剂制取气体的原理，我们在以后的学习中将会继续接触。布置作业：课后习题及同步作业 板书设计： 课题3:制取氧气一、 过氧化氢溶液制取氧气的反应原理：过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气催化剂：象这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而其本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质叫做催化剂（又叫触媒）; 催化作用： 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。二、加热KClO3制取氧气的反应原理